Ньютонны шінші заы

“рбір серге оан те, біра кері баытталан арсы сер болады, басаша айтанда, екі дене бір-біріне шама жаынан те, баыты жаынан арама-арсы кштермен сер етеді”.

Ньютонны механика задары Г.Галилей, Х.Гюйгенс, И.Ньютон жне баса алымдарды баылаулары мен зерттеулеріні нтижелерін орытындалу арылы тжырымдалды. азіргі кзарас жне терминология бойынша бірінші жне екінші задардаы денені материалды нкте деп, озалысты инерциалды сана жйесіне атысты озалыс деп тсіну керек. Классик. механикада екінші заны математикалы трі: немесе m=F, мндаы m – нктені массасы, – оны жылдамдыы, – деу, t – уаыт, F – сер етуші кш. Ньютонны механика задары микролем нысандары (атом, молекула, элементар блшектер) шін жне жары жылдамдыына жуы жылдамдыпен озалан денелерге олдануа келмейді.

Инерция заы орындалмайтын сана жйелері болады екен. Мндай сана жйелерінде денені озалыс жылдамдыы зара рекеттесуден ана емес, сол жйені демелі озалысынан да туындай алады. Ондай сана жйелері инерциялы емес сана жйелері деп аталады. Ньютонны шінші заы рекет етуші кшке рашан те арсы рекет етуші кш бар болады. Басаша айтанда, денелерді бір – біріне рекет етуш кштері модулі бойынша зара те жне баыттары арама арсы: F=-F

45 сра осыда

42)Электр туралы;Электр тогы – электр озаушы кшті серінен зарядтарды (зарядталан блшектер немесе дене) баытталан озалысы.

Зарядталан блшектер: ткізгіштерде — электрондар, электролиттерде —иондар (катиондар мен аниондар), газда —иондар мен электрондар, арнайы жадайдаы вакуумда — электрондар, жартылай ткізгіштерде —электрондар мен кемтіктер (электронды-кемтіктік тімділік) болып табылады.

Электр тогы энергетика саласында — энергияны алыс ашытыа жеткізу шін, ал телекоммуникация саласында — апаратты шалайа тасымалдау шін олданылады.

Сипаттамалар[деу]

Электр тогыны баыты шартты трде ткізгіштердегі о заряд тасушыларды орын ауыстыру баыты алынады, біра ткізгіштердегі заряд тасушыларды заряды теріс (мысалы, металда электрон) боландытан ток баыты электрондарды баытына арсы келеді.

Токты траты ток (аылш. direct current, DC) жне айнымалы ток (аылш. alternating current, AC) деп аталатын екі трі бар.

· Траты ток — уаыт бойынша баыты жне шамасы аз згереді.

· Айнымалы ток — баыты мен шамасы периодты трде згеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток кші мен кернеуді период ішіндегі орташа мні нлге те болатын периодты ток тсіндіріледі. Айнымалы ток байланыс рылыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеінен олданылады.

Ток кші (жне кернеу) згерісі (тербеліс) айталанатын уаытты (секундтпен берілген) е ыса аралыы период (Т) деп аталады (3-сурет). Айнымалы токты таы бір маызды сипаттамасы — жиілік (). Уаыт бірлігінде жасалан периодтар саны жиілік деп аталады. Айнымалы ток жоары жиілікте ткізгіш сыртына ыыстырылады, бл скин-эффект былысы деп аталады.

Э. т. физ. табиатына арай ткізгіштік Э. т. (электр рісіні серінен ткізгіште не шала ткізгіште пайда болатын ток тасушыларды реттелген озалысы), конвекциялы Э. т. (электрлік ткізгіштігі болмайтын ортадаы не вакуумдаы зарядталан блшектер мен денелерді озалысы), поляризациялы Э. т. (диэлектриктегі поляризациялы згеруі нтижесінде ондаы байланысан зарядталан блшектерді озалысы) болып блінеді. Э. т-ны лшеуішіне ток кші жне ток тыыздыы алынады. Э. т. магнит рісіні кзі болып есептеледі. Магнит рісін арастыран жадайда Э. т.: макроскопиялы ток (ткізгіштік жне конвекц. Э. т.), молекулалы ток (ортаны райтын атом, молекула жне иондардаы электрондарды озалысына сйкес келетін микротоктар; ыысу тогы) болып ажыратылады.

Элементар Электр Заряды 10–19 кулон. Кез келген блшекті электр заряды не нлге (мыс., нейтрон заряды), не Э. э. з-на те (мыс., протон не электрон заряды), не Э. э. з-на еселі (мыс., атом ядросы мен иондар заряды) болады.×0,0000070)±(е) – барлы о жне теріс электр зарядтарыны ішінде абс. мні жаынан е кіші болатын электр заряды е=(1,6021917

Электр заряды – блшектер мен денелерді сырты электрмагниттік ріспен зара серін, сондай-а оларды электрмагниттік рістеріні зара байланысын анытайтын негізгі сипаттамаларды бірі.

Электр заряды 2 трге ажыратылады жне ол шартты трде о заряд жне теріс заряд деп аталады. Аттас зарядтар бірін-бірі тебеді, ал р аттас зарядтар бірін-бірі тартады. Денені электр заряды оны рамына енетін барлы блшекті Электр зарядыны алгебр. осындысына те. Электр заряды дискретті, яни барлы блшектер мен денелерді электр заряды еселі болып келетін е кіші элементар электр заряды болады. Ошауланан электр жйесінде зарядты саталу заы орындалады. озалмайтын электр зарядыны арасындаы зара сер Кулон заымен, ал электр заряды жне оны эл.-магн. рісіні арасындаы байланыс Максвелл тедеуімен сипатталады. Заттаы рісті арастыран кезде электр заряды еркін заряд жне байланысан заряд болып ажыратылады. Электр зарядыны бірліктерді халыаралы жйесіндегі (СИ) лшеу бірлігі – кулон (к).

Электр (кне грекше: - электрон ) – барлы электрмагниттік былысты, яни электр зарядыны болуына жне оларды озалысы мен зара серіне негізделген былыстарды жиынтыы, “Э.” терминіні мазмны физика мен техниканы даму процесінде згеріп, толыып отырады.

арапайым электрлік жне магниттік былыстар ерте заманда-а белгілі боланымен “Э.” туралы ілім 17 -а дейін дами алан жо. 18 -да ол ілім жйеге тспеген фактілер мен бір-біріне айшы жорамалдар жиынтыынан трады. “Э.” жніндегі алашы деректер кейбір денелер (мыс., янтарь) йкеліс нтижесінде “электрленеді”, яни ондай денелер жеіл денелерді зіне тартады деген тжырым трінде болды (ылыма “Э.” терминін 1600 ж. У.Гильбертенгізген). 18 -ды басында денелерді электрленуі сол денені оршаан “электрлік атмосфера” серінен болады деп арастырылды. Алайда 18 -ды ортасынан бастап денелерді ішінде электрлік “флюидтар” (сйытар) болады деген болжамдар алыптаса бастады. 18 -ды аяында Г.Кавендиш (1773) жне Ш.Кулон (1785) ыпты жргізілген лшеулерге сйене отырып электрстатиканы негізгі заын (. Кулон заы) тжырымдап берді. Электр зарядыны арасындаы тартылыс не тебіліс кші кулонды немесе электрстатик. кш деп аталады.

Э. жніндегі ілім тарихындаы жаа кезе – Л.Гальвани (1791) мен А. Вольтаны (1794) хим. жне контактілік электр кздерін ашуы болды. Осыдан кейін Э. тогын зерттеу кшті арынмен жргізіле бастады: уелі токты физиол. сері, кейін оны хим. жне жылулы серлері зерттелді. 1802 ж. В.Петров электр доасын (1808 – 09 ж. мны Г.Дэви де байаан) ашты жне оны жарытандыру ісі мен балыту пештерінде пайдалануа болатынын длелдеді. Дж. Джоуль(1841) жне Э.Х. Ленц (1842) бір-біріне туелсіз трде ткізгішпен ток жргенде блініп шыатын жылуды млшері жніндегі зады тжырымдарды; .Джоуль-Ленц заы. 1820 ж. Х.Эрстед электр тогы мен траты магнит арасында байланыс болатындыын, ал А.Ампер тогы бар екі ткізгішті зара серлесетіндігін ашты. Тогы бар ткізгіштерді арасындаы серлесу кші кулонды кштен згеше рі ол электр зарядыны озалысына туелді болады. Сондытан мндай кштер электрдинамикалы кштер деп аталады. Эрстед пен Амперді магнетизм жніндегі ашан жаалытары “Э.” іліміні рамына енеді.

19 -ды 2-ширегінде Э. техникаа кеінен ене бастады. 19 -ды 20 жылдары алашы электрмагнит, 30 жылдары телеграфтауды жетілген слбалары, гальванопластика, алашы электр слбалары мен генераторы, 40 жылдары алашы электрлік жарытандыру приборлары, т.б. пайда болды. Э-ды кнделікті тіршілікте олданылуы одан рі кеейді. Физиканы жетістіктеріне байланысты электртехниканы крт дамуы да Э. іліміні дамуына елеулі сер етті.

19 -ды 30 жне 40-жылдары М.Фарадей эл.-магн. былыстарды жаа концепциясын сынды. Бл уаыта дейін Э. зіні ндірілуі (пайда болу) тсіліне сйкес: арапайым Э. (мыс., йкеліс Э-і), атмосф. Э., гальваник. Э. (мыс., гальваник. батареядан алынатын ток), магниттік Э. (мыс., Фарадей ашаниндукция тогы), т.б. болып ажыратылатын. Фарадей зіні тжірибесіне сйене отырып Э-ді барлы тріні бірдей екендігін длелдеді. Оларды р трлі болуы, біріншіден – Э. млшеріні, екіншіден – кернеуді (потенциалды) р трлі болуына байланысты. Фарадей ашан электрмагниттік индукция былысыны зор маызы болды. Бл былыс электртехниканы іргетасы болып есептеледі. Ал Ленц индукциялы токты баытын анытайтын ережені сынды (. Ленц ережесі). 1833 – 34 ж. Фарадей электролиз задарын ашты. Сйтіп электрхимияны негізі алана бастады. Электролиз задары электр зарядыны дискреттілігі жніндегі жорамал жасауа ммкіндік берді.

19 -ды 2-жартысынан бастап Фарадей идеялары Дж. Максвеллді жне Г.Герцті ебектерінде одан рі дамытылып, орытындыланды. Максвелл зіні ебектерінде (1861 – 73) Фарадейді позициясын толы жатады. Ол Фарадейді кзарасын матем. жолмен талдап, баа берді. Мны стіне Максвелл электр жне магнит рістеріні бір-біріне ауыса алатындыын тжырымдады: уаыт бойынша магнит рісіні згеруі Э. рісін, ал уаыт бойынша Э. рісіні згеруі магнит рісін туызады. Бл жадайда Э. рісіні згеру жылдамдыына пропорционал шама Э. тогына сас болады. Максвелл оны ыысу тогы деп атады. Э. зарядын осылайша жалпылау Максвеллге жаа салдарлар мен болжамдар жасауа ммкіндік берді, яни: кез келген эл.-магн. зара серді таралу жылдамдыы шекті; негізгі асиеттері бойынша жары толындарымен бірдей (еркін) эл.-магн. толындар болады. Мндай орытынды “жары–электрмагниттік толын” деген батыл идеяны дрыстыын длелдей тсті.

Максвеллді теориясына сйене отырып Герц эл.-магн. толынны бар екендігін тжірибе жзінде длелдеді. Сйтіп эл.-магн. ріс концепциясы Э. туралы ілімде берік длелденді. Герц тжірибесіні нтижесі эл.-магн. толындарды байланыс масаты шін пайдалануа итермеледі. Мндай міндетті А.С. Поповорындады. Ол 1895 ж. радионы ойлап тапты. Максвеллді ріс энергиясы кеістікті кішкентай клемінде белгілі бір тыыздыпен таралан деген тжырымны эл.-магн. ріс концепциясыны дамуы шін зор маызы болды. Ттас ортадаы энергияны саталу заыны жалпы тжырымдамасын 1874 ж. Н.А. Умов берді. Эл.-магн. толынны, сондай-а жары толыныны дене бетіне тсіретін ысымы ретінде байалатын импульсы болады. Жары ысымыны болатынын тжірибе жзінде П.Н. Лебедев длелдеді (1899). Эл.-магн. ріске динам. ымдарды (масса, энергия, импульс) пайдалануа болатындыы, физиктерді, Фарадей мен Максвеллді (рісті ерекше ортаны, яни эфирді кйі ретінде арастыран) кзарастарын айта арауа мжбр етті. Мндай айта арау салыстырмалы теориясы шыаннан кейін ммкін болды. Сйтіп алымдар эл.-магн. рісті эфирді кйі ретінде арастыратын кзарастан біржолата бас тартты. 19 -ды соында Э. туралы ілімні дамуында жаа кезе басталды. Оны мазмны Г.Лоренц негізін алаан классик. электронды теорияны шыуына байланысты еді. Алайда бл теорияны да шеше алмаан кптеген мселелері болды. Бл иыншылытар 20 -ды басында пайда болан маызды физ. теорияларда шешіле бастады.

Электростатикалы серлесу кшін Кулон кші деп атайды. Кулон кші табиаты жаынан центрлік кштерге жатады, яни екі нктелік зарядты центрлерін осатын тзуді бойымен баытталады.

Вакуумдаы озалмайтын екі нктелік электр зарядыны зара серлесу кшіні оларды ара ашытыына туелділігі Кулон заы арылы таайындалан. Кулон заы электростатиканы негізгі заы болып табылады.

Бір-бірінен l ашытыта орналасан екі нктелік зарядтарды зара серлесу кші сол зарядтарды кбейтіндісіне тура жне оларды араашытыыны квадратына кері пропорционал: F=k½q₁q₂½/r² (9.1)

Fкші зара серлесетін зарядтарды осатын тзу бойымен баыттала-ды, мндаы k-пропорционалды коэффициент k=1/4pe_0,, мндаы

e_0,-электр тратысы, e₀=8,85×10^-12 Кл²/(Н×м²).

р текті ортада зарядтарды серлесу кші ртрлі болады. Ол ортаны диэлектрик тімділігіне (e) байланысты. Ауа шін e=1. Баса орталар шін e мнін оулытарда берілетін кестелерден алуа болады. Диэлектрлік тімділік зарядтарды вакуумдаы серлесу кшіні баса ортадаы серлесу кшінен анша есе кем екендігін білдіреді.

Электростатикалы ріс–потенциалды ріс, себебі q₀ зарядты орын ауыстыранда істеген жмысы оны жолына ана емес, осы зарядты бастапы жне соы орнына да байланысты. Ал электростатикалы кштер консерватив кштер болып табылады. Сырты электростатикалы рісте кез келген тйыталан жол бойынша электр зарядын тасымал-даанда жасалатын жмыс нольге те болады: (9.9)

Тйы L контуры бойынша алынан интеграл Е векторыны циркуляциясы деп аталады. Сйтіп, электростатикалы ріске тн нрсе-кез келген тйы контур бойынша кернеулік векторыны циркуляциясы нольге те болады.

43)Жарыты квантты асиеттеріКвантты механика, толынды механика – микроблшектерді (элементар блшектерді, атомдарды, молекулаларды, атом ядроларыны) жне оларды жйелеріні (мысалы, кристаллдарды) озалу задылытарын анытайтын, сондай-а, блшектер мен жйелерді сипаттайтын физикалы шамаларды макроскопиялы тжірибеде тікелей лшенетін шамалармен байланыстыратын теория.

Ол рісті квантты теориясында, квантты химияда, квантты статистикада, т.б. олданылады. Квантты механика бейрелятивистік (жары жылдамдыымен салыстыранда тмен жылдамдытаы с) жне релятивистік (жары жылдамдыымен салыстыруа болатын жоары жылдамдытаы с) болып блінеді.

Бейрелятивистік квантты механика (зіні олданылу аймаындаы Ньютон механикасы сияты) – толы аяталан, айшылытары жо, з саласында кез келген есептерді шешуге ммкіндігі бар теория. Керісінше, релятивистік квантты механиканы мндай теория атарына жатызуа болмайды. Классикалы механика квантты механиканы жуыталан дербес трі болып саналады.

1887 неміс физигі Генрих Герц электр шындары пайда болатын вибратор саылауына ультра клгін сулелерін тсіргенде электр шындары кбейіп, электр разрядыны, кшейетіндігін байаан. Одан кейін алымдар мырыш пластинкасына ультра клгін суле тсіргенде одан теріс зарядтар шып шыып, мырышты о зарядталатындыын анытаан.
Осы тжірибелер металл пластинкаа жары тскенде, одан электрондар шып шыатындыын крсетеді. Осындай жарыты серінен металл пластинкадан электрондарды шып шыу былысын фотоэффект былысы деп атаан.
Бл фотоэффект былысын тереірек зерттеген орыс физигі Столетов болды. Столетов бл былысты мынандай тжірибе арылы зерттеген.

Фотоэффект задарыны теориялы тсiнiгiн 1905 жылы А.Эйнштейн бердi. Ол з зерттеулерiнде М.Планкты кванттар жнiндегi ымын одан рi дамыта отырып, жары тек кванттар трiнде шыарылып ана оймайды, сонымен атар кванттар трiнде жтылады да деп есептедi. Бл жары кванттарын ол фотондар деп атады. Эйнштейннi бл идеялары осы кезге дейiн стемдiк етiп келген жарыты толынды теориясынан згеше, соны кзарас едi. Бл жерде жарыты таралуы здiксiз толынды рдiс ретiнде емес, ерекше жары блшектерi – фотондарды с - а те жылдамдыпен озалатын аыны ретiнде арастырылады. Бл трыдан араанда, мселен монохроматты жарыа энергияларыны мндерi бiрдей, рi h-ге те болатын фотондар сйкес ойылады. Ал жарыты зата жтылуы сйкес фотондар осы зата тскен кезде з энергиясын тгелiмен затты атомдары мен молекулаларына беруiмен тсiндiрiледi. Жарыты табиатына деген осы квантты кзарас фотоэффект былысыны тжiрибеден байалатын барлы задылытарын тсiндiруге ммкiндiк бердi.
Шындыында, мселен, электрон металлдан шып шыуы шiн металл-вакуум шекарасындаы потенциалды тосауылдан туi, яни андай да бiр Aшы-а те шыу жмысын iстеуi ажет. Бан ажет энергияны электрон зi жтан фотоннан алады. Фотон металл атомына жтылан кезде зiнi =h -а те энергиясын толыымен электрона бередi. Онда мндай фотоэлектрондар шiн энергияны саталу заын мына трде жазуа болады

Мндаы mv2/2 – металлдардан шып шыан фотоэлектронны кинетикалы энергиясы, ал Aшы жоарыдаы шыу жмысы. Бл рнек сырты фотоэффект шiн жазылан
Эйнштейн тедеуi деп аталады. Бл тедеуден егер h>Ашы болса, онда электрон з энергиясыны бiразын шыу жмысына жмсап, металлдан шып шыа алатыны крiнiп тр. Ал егер электронны энергиясы шыу жмысынан аз болса, онда ол металлдан тысары шыа алмайды. Фотоэффект ммкiн бола бастайтын е аз жиiлiктi min деп белгiлей отырып, оны фотоэффекттi ызыл шекарасы деп атайды. Фотоэффекттi ызыл шекарасыны мнi электрон шып шыатын беттi кйiмен жне металлды химиялы рамымен аныталады.
Эйнштейн тедеуi сырты фотоэффекттi тжiрибеден байалатын барлы задарын теориялы трыдан тсiндiруге ммкiндiк бередi. Шындыында, екiншi замен аныталан фотоэффекттi ызыл шекарасыны тсiнiгiн жоарыда бердiк, ал ендi (6.3) рнегiнен электрондарды максимальдi кинетикалы энергиясы, яни максимальдi жылдамдыыны жиiлiктен туелдi екенi крiнiп тр. Бл фотоэффекттi бiрiншi заы.
Аырында, уаыт бiрлiгiнде шып шыатын электрондарды саны бетке тсiп жатан фотондарды санына пропорционал болуы керек. Ал фотондарды саны жарыты арындылыын анытайды. Сонымен, фотоэффекттi шiншi заы да з тсiнiгiн алды.

Комптон эффектісі - шашыраан суле шыаруды толын зындыы тскен сулені толын зындыынан кп болан кездегі еркін немесе лсіз байланысан электрондаы жоары жиілікті электромагниттік сулеленуді серпімді шашырауы.

44)Рентген, ультраклгін, инфраызыл сулелер: Ультраклгін суле шыару — жары сулелері спектріні клгін блігіне іргелес, клгін жне радиосулелер аралыында орналасан, толын зындыы 400—10 нанометр (нм) аралыына сйкес келетін электрмагниттік сулелер. Толын зындыы ысаран сайын млдір денелерді оларды сііруі кшейе тседі, ал зындыы 100 нм-ден кем сулелер толы сталып алады. Кптеген арыш денелері, сіресе Кн ультраклгін суле шыарады. Жерге тсетін ультраклгін сулелер А (толын зындыы 400—320 нм), В (320-290 нм) жне С (290-40 нм) болып блінеді. "А" ультраклгін сулесі Жер бетіне крінетін сулелермен (жары сулелерімен) атар келіп жетеді, айтарлытай фотохимиялы сері бар, мысалы, теріпі "тотытырады" (секпіл басып кетеді). "В" ультраклгін сулесіні едуір блігі Жер атмосферасыныозон абатында ттылып алады, тірі протоплазманы жою асиеті бар. Ол кп млшерде сер еткен жадайда теріні кйдіреді, абыршатандырады, тері обырыны кейбір трлеріні (базальды клеткалар ісігі, теріні тікенек тріздес клеткаларыны обыры, меланома) себепші болады. Жер бетіне келіп жететін "С" ультраклгін сулесі толыымен дерлік атмосфера абатында ттылып алатындытан, Жер бетіне жетпейді. Ультраклгін сулелер организмні иммунитетін тмендетеді, р трлі кз ауруларына себепші болады.^[1]

Тарихы[деу]

Инфраызыл сулені аныталанынан кейін, неміс физигі Иоганн Вильгельм Риттер спектрді арсысындаы, клгін тстен толын зындыы ыса сулені зерттеуді бастады. 1801 жылы крінбейтін ол жарыта ыдырайтын кміс хлориді клгін ауданны шекарасынан тыста орналасан крінбейтін суле серінен тезірек ыдырайтынын байады. Кміс хлориді жарыта бірнеше минут ішінде кгірттенеді, ал спектрді р блігі процесс жылдамдыына ртрлі дегейде сер етеді. Клгін тске дейінгі ауданда бл процесс е тез байалады. Сол кезде кпртеген алымсдар жары ш компоненттен ралады деген тжырыма келді: тотытандыратын(инфраызыл), жарытандыратын (крінетін жары) жне тотысыздандыратын (ультраклгін).^[2]

Рентген– рентгендік жне гамма-сулелерді экспозициялы дозасыны жйеден тыс лшем бірлігі.

10-4 Кл/кг.×Ол сол сулелерді ауаны иондау сері бойынша аныталады. Бірлікті аты В.К.Рентгенні рметіне ойылан. Ол ысаша Р (орысша), не R (халыаралы) табасы арылы белгіленеді. Бірліктерді халыаралы жйесінде экспозициялы дозаны бірлігі ретінде 1 Кл/кг алынады. 1Р=2,57976

Рентген — атомды жарылыс кезіндегі сулелену шамасын лшеуге арналан арнайы лшем бірлігі. Рентген — алыпты ысым мен 2 млрд. жп ионтзетін температурада 1 текше см ауа шыаратын гамма-сулелену шамасы.^[1]

Ренттен лшегіш[деу]

Рентген лшегіш (орыс. Рентгеномер) — залалданан аудандаы радиация шамасыны дегейін лшеуге арналан рал. Ол саатына бірнеше жздеген ренттенге жететін радиация дегейін лшей алады жне залалданан аудан мен кштерді, кауіпті залалдану іріні шегін белгілей алады.

Рентгендік суле шыару[деу]

Рентгендік суле шыару (орыс. Рентгеновское излучение) — толындарыны зындыы 10^-7 ден 10^-12 м-ге дейін болатын кзге крінбейтінэлектромагниттік сулелер. Ол кптеген тны емес материалдардан теді. Рентгенттікшелер, радиоактивті изотоптар, электрондарды тездеткіштер, ядролы жарылыстар рентгендік суле шыару негізі болыл табылады. Рентгендік суле шыару фотолбірлер, люминесцентті экрандар, ядролы сулелену детекторлары арылы тіркеледі. ылыми зерттеулерде, медицинада, аау кргіштерде жне т.б. олданылады.

Инфраызыл суле – крінетін жарыты ызыл блігі (0,74 мкм) мен ыса толынды радиосулені (1 – 2 мм) арасындаы спектр аймаына орналасан электрмагниттік суле. Инфраызыл суле ыздыру шамын, газразряд]]ты шам шыаратын сулелерді едуір блігін райды.

Кез келген жылы зат инфраызыл суле шыарады.

Инфраызыл сулелер - Толын зындыы 760 нм-ден 2 мм-ге ( = 0,74 мкм ) жне ( ~ 1—2 мм) дейінгі аралыта жататын электромагниттік суле. Инфраызыл суле ыздыру шамын, газразрядты шам шыаратын сулелерді едуір блігін райды. Инфраызыл сулелер электромагниттік толындар шкаласындарадиотолындар мен крінетін жары арасындаы блікті алып жатады. Инфраызыл сулені 1800 жылы аылшын алымы В.Гершель ашты.

Радиотолындар Радиотолындар — радиобайланыста колданылатын, электр-магниттік толындар.Радиотолындар кзі ретінде электромагнитгік тербелістер генераторлары пайдаланылады. Адам баласы бкіл жер жзінде байланысуды трлі тсілдерін ойлап тапты, тіпті арыш кеістігіндегі кемелермен де байланыс бар.
Дегенмен оайшылыпен іске аспайтын баланыс та болады. Мселен хабарды мхит тередігіне, сгуір айытара жеткізу иын. Мхиттаы тз концентрациясы келіп тсетін толындарды энергиясын жтып ояды немесе шаылыстырады. Сол себепті теіз базалары сгуір айытара хабарлама жіберу шін электромагниттік спектрдегі е зын толындарды олданады. Радиотолындар. Байланыс масатында рлытаы радиотолындар детте 30 килогерц пен 300 мегагерц аралыындаы диапазонда жмыс істейді. Алайда бл тмен жиілікті зын толындар су астымен байланысу шін тым ыса. Оны орнына, сгуір айытармен байланысу шін те тмен жиілікті немесе аса тмен жиілікті радиотолындар олданылады. ТЖ – те Тмен Жиілік те тмен жиілікті радиотолындара жиілігі 3 пен 30 килогерц аралыында болатын толындар жатады. те тмен жиілікті радиотолындар 20 метр мхит тередігіне ене алады, сол себепті сгуір айытар су бетіне жаын жзгенде ана осы толындар арылы хабарламаны жіберіп, абылдай алады. Сгуір айыа лкен тередікте аса тмен жиіліктегі радиотолындарды олдану керек. АТЖ – Аса Тмен Жиілік Оларды жиілігі 3 пен 3000 герц аралыында болады. Алайда сгуір айытар 40 пен 80 герц аралыындаы жиіліктерді жиі олданады. Аса тмен жиіліктегі радиотолындарды толын зындыы те лкен. Ауада жиілігі 50 герц болатын радиотолынны зындыы 6000 километрге те. Олар тіпті су астында да мыдаан километрге жетеді. Біра толындар зын болан сайын, радиотолын таратыш рылы да лкен болу керек. Аса тмен жиіліктегі радиотолындарды таратыш рылылар жздеген метрді амтуы ажет, ал мндай рылыны алып жру сгуір айытар шін те иын. Сондытан аса тмен жиілік байланысы – бір баытты. Яни базадан сгуір айыа ана баытталады. Аса тмен жиіліктегі радиотолындарды жиіліктері те тмен боландытан, олар те аз апарат жібере алады, сондытан хабарламалар кбінесе ыса болады. детте толы апарат алу шін су бетіне шы деген сияты арапайым бйрытар жіберіледі.
Маызды деректер Тзды су дыбыс толындарын сііріп, су астындаы байланысты иындатады. Су асты айытары радио сигналдарды байланыс шін пайдаланады, рі оларды суа жібере салысымен толын зындыын згерту керек. Су асты айытары те тмен жиілікті (тж) радиотолындарды жне экстремалды тмен жиілікті радиотолындарды (шаж) пайдаланады. Толын жиілігіні аз болуы салдарынан хабарлама толы болуы керек. Біра толын зындыын арттыру толынны рі арай тасымалданатынын білдіреді.

46)Электромагниттік рісі: Кннен таралатын корпускулды сулеленуден Жерэлектромагниттік ріспеноралан. Егер планетада электромагниттік ріс болмаса, атмосферада жне Жер бетінде тіршілік болуы ммкін емес. Магнит рісі Жерді биосфера абатын зарядталан блшектерден, длірек айтанда, корпускулярлы сулеленуден орайды. Егер суле Жерді беткі абатына жететін болса, онда атмосфераны бкіл атомдары мен молекулалары иондар мен электрондара блініп, яни жойып жіберген болар еді. Электромагниттік ріс табиатты е маызды процестеріне сер етіп, бізді аламшарымыздаы тіршілік мірді сатайды.

Жерді магнит рісі – Жерді ішкі кздері серінен туындаан ріс. Оны кейбір дебиеттерде геомагниттік ріс деп те атайды.

Карл Гаусс Жерді магнит рісі жайлы теориясын сынып, оны 1839 жылы длелдеді. Оны пікірінше магнит рісіні негізгі блігі Жерден ішкі блігінен шыады, ал оны Жер бетіндегі кішігірім ауытулары, сырты ортамен байланысты деп болжаан.

Жерді магнит рісіні болуы – Жерді сырты ядросында темірмен аныан сйы массасын болуына жне Жерді з сімен айналуына байланысты. Геомагниттік аын Отсік жартышардаы Жерді кіндігінен Солтстік жартышардаы Жерді кіндігіне баытталан.

1958 жыл Жерді магнит рісі, оны айналасындаы протондар мен электрондарды (сутегі ядролары) стап, радиациялы белдеу райтыны белгілі болды. Ол сондай-а, жоары энергия блшектерді белдеуі депте аталады. Белдеуде ішкі блігі Жер бетінен шамамен 500-ден 5000 км шаырыма дейін созылып жатыр. Радиациялы белдеу арышкерлерге лкен ауіп тндіреді, себебі блшектер арыш кемесімен сотыысып, рентген сулесін туызады, ал ол болса кемені абырасынан тіп арышкерлерге ауіп тндіреді.

Жерді электр рісі — Жерді магнит рісіні згеруіне байланысты пайда болатын Жер маайындаы электр рісі. Осы рісті салдарынан атмосфераны иондалан абатында электр тогы пайда болады. Жерді теріс электр заряды бар деп йарылады. Бл заряд Жер бетіне жаын кеістікте радиал баытталан электр рісін туызады. Мны стіне, ол атмосферадаы клемдік о электр зарядымен бейтараптанады. Сондытан да Жер ттас аланда электрлік жаынан бейтарап кйде болады.

Электромагниттік толындарды бар екенін аылшын физигі М.Фарадей 1832 ж. айтан болатын. Ал баса аылшын алымы Дж. Максвелл,1865 жылы электромагниттік толын кеістікте шектелмей, шыу кзінен жан-жаа жайылатындыын теория жзінде крсетті. Максвеллді теориясы радиотолын, оптикалы сулелену, рентген сулелері, гамма- сулелерді сипаттауына жол ашты. Бл барлы сулелену трлері бір- бірімен табиаты сас, здеріне тн р трлі толын зындыы бар электромагниттік толындар екені аныталды.

Электромагниттік ріс деп отыранымыз - бл зарядталан блшектерді зара рекеттесуі арылы жзеге асатын, материяны ерекше формасы. зара байланысан айнымалы электр рісі жне магнит рісін крсетеді. Электр Е жне магнит Н рістеріні зара байланысы, ол біреуіні андайда бір згерісі келесі рісті тудырады: жылдам озалыстаы зарядтардан туан айнымалы электр рісі, з кезегінде іргелес кеістікте жатан айнымалы электр рісін оздыратын, кршілес кеістіктегі айнымалы магнит рісін туызады таы сол сияты. Осылайша, электромагнит рісі кеістіктегі бір нктеден екінші нктеге электромагниттік толын трінде жайылады. Электромагнит рісі вакуумде электр рісі Е жне магнит индукцмясы В кернеулігімен сипатталады. Электромагнит рісі ортада екі осымша мнмен сипатталады: магнит рісі Н кернеулігімен жне электр индукциясымен D. Электромагнит рісі компоненттеріні зарядтармен жне токтармен байланысын Максвелл тедеуінен круге болады. Электромагниттік толындар ортаа байланысты кеістікте аыры жылдамдыпен таралынатын электромагниттік тербелісті крсетеді.

Мндаы, электр рісі – электромагниттік рісті дербес бір трі. Ол электр зарядыны айналасында немесе бір уаыт ішіндегі магнит рісіні згерісі нтижесінде пайда болады. Электр рісінні магнит рісінен згешелігі – ол озалатын да, озалмайтын да электр зарядтарына сер етеді.

Ал, магнит рісі — озалыстаы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге (оларды озалыстаы кйіне туелсіз) сер ететін кштік ріс. Магнит рісі магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. В-ны мні магнит моменті бар озалыстаы электр зарядына жне денелерге рісті берілген нктесінде сер етуші кшті анытайды.

Электромагниттік толынны р трлі диапазондаы толын зындыы баса заттармен р трлі серлесетінін крсетеді. Е зынынан инфроызыл сулеге дейінгі барлы электромагниттік толындарды сулелену процесін жне жтылуын классикалы электродинамиканы зара атынасымен крсетуге болады. Электромагниттік ріс радиобайланыста, радиолокацияда, телевидениеде, медицинада, биологияда, физикада, астрономия жне баса да ылым мен техникада кеінен олданылады.

47)Табиаттаы тебелістер мен толындар:Тербеліс - уаыт бойынша андай да бір дрежеде айталанатын озалыстар немесе процестер.

озалысты айталануына кеткен уаыт аралыы тербеліс периоды деп аталады.

Денені тепе-тедік алпынан оя берсек, онда ол здігінен тербеле бастайды. Демек, тек энергияны бастапы берілген орыны есебінен пайда болатын тербелістерді еркін тербелістер деп атайды. Тербелістегі денеге сырты кштер сер етпесе, яни йкеліс кші жо болса, онда денені потенциадды энергиясыны кинетикалы энергияа жне керісінше трленуі болады.

Еркін тербелістерді жиілігін жйені меншікті тербеліс жиілігі немесе меншікті жиілік деп те атайды. Тербелісті меншікті жиілігі тербелмелі жйені асиеттеріне, яни серіппелі маятникте денені массасы мен серіппені атадыына, ал математикалы маятникте оны зындыына байланысты аныталады.

Еркін тербелетін денелер рашанда баса денелермен серлесіп жне олармен бірігіп тербелмелі жйелер деп аталатын денелер жйесін райды.

Еркін тербелістер йтеуір бір тотайды. Тербелісті шпейтін ету шін йкелісті жеуге кететін энергияны толытырып отыру ажет. Тербелмелі жйені энергиясын оан сырты периодты трде згеріп отыратын кшпен рекет ету арылы толытыруа болады. Жйені энергиясы осы сырты кш жмысыны есебінен толыады. Бл жадайда тербелістер енді еркін емес, еріксіз болады; осы тербелістерді тудырушы периодты трде згеріп отыратын кш мжбр етуші кш деп аталады. Сонымен еріксіз тербелістер дегеніміз — сырты периодты кшті рекетінен болатын тербелістер.

Егер андай да бір дене координатасыны уаыта туелді графигі синусоида (косинуоида) болса, яни координата уаыт туіне байланысты синус (косинус) заымен згерсе, онда мндай жадайда координата да, дене де гармониялы тербеліс жасайды.

Физикалы шамаларды уаыт туіне байланысты синус жне косинус заы бойыншапериодты згеруі гармониялы тербелісдеп аталады.

Тербелмелі денені тепе-тедік алпынан е улкен ауытуы тербеліс амшштудасы деп аталады.детте амплитуданы А ріпімен белгілейді жне зынды лшем бірліктері метрмен (м), сантиметрмен (см) жне т.б. лшейді.

Тербеліс периоды жне жиілігі. Толы бір тербеліс жасау шін белгілі бір уаыт керек.

Толы бір тербеліс жасауа кеткен уаыт аралыын тербеліс периоды деп атайды. Тербеліс периоды Т ріпімен белгіленеді жне ХБЖ-де секудпен лшенеді.

Уаыт бірлігіндегі тербелістер санын тербеліс жиілігі деп атайды.

Жиілік v ("ню") ріпімен белгіленеді. Жиілік бірлігіне ХБЖ жйесінде бір секундтаы тербеліс саны алынады. Бл бірлік неміс алымы Генрих Герцті рметіне герц (Гц) деп аталады.

Электромагниттік тербелістер - Зарядты, ток кшіні жне кернеуді периодты згерісін атайды. Электромагниттік тербеліс кезінде электр жне магнит рістері энергиясыны бір-біріне периодты айналу процесі жреді. Электромагниттік тербелістерді баылау шін электронды осциллограф олданылады.

Тербелісті ортада таралу процесін толынды озалыс деп, ал зара байланысып тербелетін материялы нктелер жиынтыын толын деп атайды.Тербеліс таралан кезде энергия оршаан ортаа беріледі, сондытан здіксіз толын таралу шін сол серпімді ортада орналасан тербеліс кзі болу керек. Толынды озалыс кезінде кеістікті бір аумаынан екінші аумаына блшектер емес энергия тасымалданады. Егер ортаны бір блшегі тербемелі озалыс кйіне келсе, онда дл осы кйге сол жйемен байланысан барлы жйені де блшектері тербемелі озалыса келеді, біра уаыт бойынша кешігеді.

Тербелістерді серпімді ортаны бір блшегінен екінші бір блшегіне таралу процесі механикалы толын деп аталады. Пайда болу табиатына арай толындар механикалы жне электромагниттік болып блінеді. Сол ортадаы нктені тербеліс баытына атысты жне толынны таралу баытына байланысты толындар клдене жне бойлы ( ума ) толындар деп екіге блінеді.

Блшектеріні тербелісі толынны таралу баытына перпендикуляр баытта жзеге асатын толынды клдене толын деп айтады. Клдене толындар бір абатты екінші абата атысты ыысуы кезінде пайда болатын серпімділік кштері рекетінен ана туындайды. Мндай асиет тек атты денелерге ана тн. Сйытар мен газдарда оларды аыштыы салдарынан абаттарды ыысуы кезінде серпімділік кштері пайда болмайды.

Алайда біз жоарыда сйы бетінде де клдене толындар пайда болуы ммкін екенін арастырды. Біра олар серпімділік кші рекетінен емес, ауырлы жне беттік керілу кштері рекетінен туындайды, сондытан да оларды кейде гравитациялы толындар деп те атайды. Теіз толындары— тек дене бетін амтитын толынды озалыс мысалдарыны бірі. Терендік артан сайын толулар тез ше бастайды.

Блшектеріні тербелісі толынны таралуы бойында жзеге асатын толынды бойлы толын(ума) деп атайды. Ортаны блшектеріні тербеліс баыты толындарды таралу баытына сйкес келсе толындар бойлы деп аталады. Бойлы толындар атты, сйы жне газ трізді денелерде таралады. Біз р трлі механикалы толындарды байаймыз. Олар дыбыс толындары, ультрадыбыс, инфрадыбыс (ауаны серпімділігінен пайда болады), су бетіндегі толындар (ауырлы кші, беттік керілу кші рекетінен пайда болады) мен жер абаттарыны тербелісін туызатын сейсмикалы толындар. Клдене толындардан баса толынны таралу баытында тербелуі кезінде бойлы толындар да болады.

Ал электромагниттік толындар - бір-бірімен байланысан айнымалы электр жне магнит рістеріні кезекпен згеруі. Жиілігіне жне толын зындытарына байланысты электромагниттік толындарды мынадай жеті трге бледі:

1. Тменгі жиілікті суле шыару;

2. Радиотолындар;

3. Инфраызыл;

4. Крінетін суле шыару;

5. Ультраклгін суле шыару;

6. Рентген сулелері;

7. Гамма-суле шыару.

Оларды табиаты бірдей боланымен асиеттері р трлі.

Толынды озалыстарды сипаттау шін екі физикалы шама - толынны зындыы жне таралу жылдамдыы енгізілген. Толын зындыын гректі рпімен белгілейді. Толын зындыы — Т периода те уаыт аралыында толын таралатын араашыты. Басаша айтанда, толын зындыы деп толын ішіндегі бірдей озалатын жне тепе-тедік кйінен ауытулары да бірдей болатын бір-біріне е жаын жатан екі нктені араашытыын айтамыз. Толынны таралу жылдамдыы - тербелісті бірлік уаытында толынны андай ашытыа тараланын крсететін физикалы шама, яни

=/Т

Механикалы толын серпімді ортада таралатындытан, оны таралу жылдамдыы ортаны асиетіне байланысты. Толынны бір ортадан екінші бір ортаа туі кезінде оны жылдамдыы згереді.

Ал Т тербеліс периоды тербеліс жиілігімен Т = 1/ атынасы арылы байланысатындыын еске тсірсек, онда толын жылдамдыы

рнегімен аныталады.

Дыбысты жне оны заттармен серлесуiн зерттейтiн физиканы блiмiн акустика деп атайды. Тербелiс жиiлiгi 16 –20000 Гц аралыында жататын ауадаы серпiмдi механикалы толындар адам лаына жеткенде дыбыссезiмiн тудырады.

Сондытан, кез-келген ортадаы тербелiс жиiлiгi жоарыда айтылан аралыта жататын серпiмдi толындарды дыбыс толындары немесе ысаша - дыбыс деп атайды. Жиiлiгi 16 Гц-тен тмен серпiмдi толындарды - инфрадыбыс, ал тербелiс жиiлiгi 20000 Гц-тен жоары серпiмдi толындарды - ультрадыбыс деп атайды. Инфра жне ультра дыбыстарды адам естiмейдi.

Дыбыс толындары биiктiгiмен, тембрмен жне аттылыымен ажыратылады. Дыбысты биiктiгi тербелiс жиiлiгiне туелдi болады: жиiлiк жоары болан сайын дыбысты биiктiгi де жоары болады.

Белгiлi бiр интервалдаы барлы жиiлiктер сйкес келетiн дыбыстарды - шу деп атайды.

Дыбыс толындары тасымалдайтын энергия аыныны уаыт бойынша орта мнiн дыбыс интенсивтiлiгi деп атайды.

Радиотолындар — радиобайланыста колданылатын, толын зындытары X = 0,1 мм-ден бірнеше км-ге дейінгі (жиілігі = 3 • 10'2 Гц-тен бірнеше Гц-ке дейінгі) электро-магниттік толындар.

Радиотолындар кзі ретінде электромагнитгік тербелістер генераторлары пайдаланылады.

48)Молекулалы физика нені зерттейді? Молекулалы физика – физиканы р трлі агрегатты кйдегі заттарды физикалы асиеттерін оларды молекулалы рылысы негізінде зерттейтін саласы. Молекулалы физиканы е алаш алыптасан блімі – газдарды молекулалы-кинетикалы теориясы. Бл теория 1858 – 60 жылдары Дж.Максвеллді, 1868 жылы Л.Больцман жне 1871 – 1902 жылдары Дж.Гиббс ебектеріні нтижесінде классикалы - статистикалы физика болып алыптасты. Молекулаларды зара сері (молекулалы кштер) жніндегі санды мліметтер капиллярлы былыстар теориясында: 1743 жылы А. Клероны, 1805 жылы Т.Юнгты, 1806 жылы П.Лапласты, С.Пуассонны, т.б-ды классикалы ебектерінде дамытылып, беттік былыстар теориясыны жасалуына негіз болды. Голланд физигі Я.Ван-дер-Ваальс наты газдар мен сйытытарды физ. асиеттерін тсіндіру шін молекула аралы зара сер ымын (1873) пайдаланып наты газдарды кй тедеуін (Ван-дер-Ваальс тедеуі) орытып шыарды. 1906 жылы француз физигі Ж.Перрен мен швед алымы Т.Сведбергті, 1904 – 06 жылы поляк физигі М.Смолуховский мен А.Эйнштейнні микроблшектерді броунды озалысына жне заттарды молекулалы рылысына арналан зерттеу жмыстары кез келген затты молекулалардан тратындыыны айаы болды. Осы масатта кптеген алымдар алашыда заттара тсірілген рентген сулесіні дифракциясын, кейіннен электрондар мен нейтрондар дифракциясын пайдаланып, нтижесінде атты денелер мен сйытытарды рылысы жнінде наты мліметтер алды. Квантты механикада молекула аралы зара сер туралы ілім 1927 жылы Ф.Лондонны, 1927 жылы В.Гейтлерді, 1930 жылы П. Дебайды, 1937 – 39 жылы М.Борнны ебектерінде дамытылды. 19 асырда Я.Ван-дер-Ваальс пен У.Томсон (Кельвин) байаан жне Дж.Гиббс пен 1937 жылы Л.Ландауды ебектерінде дамытылан бір агрегатты кйден екінші агрегатты кйге ауысу теориясы фаза тзілуді азіргі теориясына айналды; сйтіп ол молекулалы физиканы маызды жеке тарауы болып алыптасты. Я.И. Френкельді, Дж.Берналды, т.б. ебектерінде статистик. дісті заттарды рылымы жніндегі кзараспен біріктірілуі сйытытар мен атты денелерді молекулалы физикасыны дамуына лкен сер етті